JPH028608B2 - - Google Patents

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JPH028608B2
JPH028608B2 JP56169519A JP16951981A JPH028608B2 JP H028608 B2 JPH028608 B2 JP H028608B2 JP 56169519 A JP56169519 A JP 56169519A JP 16951981 A JP16951981 A JP 16951981A JP H028608 B2 JPH028608 B2 JP H028608B2
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polyol
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polyether polyol
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Katsuhisa Kodama
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
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Takeda Chemical Industries Ltd
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/50—Polyethers having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/5003—Polyethers having heteroatoms other than oxygen having halogens
    • C08G18/5006—Polyethers having heteroatoms other than oxygen having halogens having chlorine and/or bromine atoms
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S521/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S521/914—Polyurethane cellular product formed from a polyol which has been derived from at least two 1,2 epoxides as reactants

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は連通気泡の硬質ないし半硬質のポリウ
レタンフオームを製造する方法に関する。 従来、工業的に幅広く用いられている硬質ウレ
タンフオームは気泡の大部分が独立気泡であり、
その気泡中に熱伝導率の小さいガスを封じ込める
ことによつて、すぐれた断熱効果を持たせてお
り、主として断熱材用途に使用されている。しか
し、このような独立気泡構造を有する硬質ウレタ
ンフオームでは外気温（使用される温度）によつ
て、気泡内気体の圧力が変化し、気泡を構成する
樹脂膜の強度が高くないと低温時における収縮や
高温時における膨張など好ましくない現象がみら
れる。このため、樹脂膜の厚みを小さくしてフオ
ームの低密度化を計ろうとしてもそれには限度が
ある。また、独立気泡のフオームでは吸音特性、
通気性などが十分ではない。これに対して連通気
泡を有したフオームは樹脂膜の強度の点で問題は
なく、しかも吸音特性や通気性の点ですぐれてい
るので連通気泡を有する硬質ウレタンフオームが
種々検討されているが、気泡が不均一になつた
り、発泡時の条件が変動すると、気泡が崩壊し、
安定した連通気泡構造の硬質ウレタンフオームを
得る方法は未だ確立されていないのが実情であ
る。 本発明者らはかかる事情に鑑み、鋭意検究の結
果、ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、
整泡剤および触媒等を配合して硬質ウレタンフオ
ームを製造する際に、特定構造のハロゲン化ポリ
エーテルポリオールを、ポリオール成分として用
いることにより、均一、微細な気泡構造を有し、
しかもすぐれた難燃性を有する連通気泡構造の硬
質ウレタンフオームが容易に製造されることを知
見した。この知見に基づき、更に研究したとこ
ろ、前記ハロゲン化ポリエーテルポリオール
（）に、官能基数が２〜８、プロピレンオキシ
ドとエチレンオキシドの付加量が重量比で75〜
95／25〜５の範囲にあり、かつ水酸基価が約20〜
100mgKOH／ｇのポリエーテルポリオール（）
を（）対（）の重量比が約75〜25／25〜75と
なるように混合したポリオールをポリオール成分
として用いると圧縮強度や引張強度などの点です
ぐれた物性を有し、均一でしかも連通気泡の硬質
ないし半硬質のポリウレタンフオームが得られる
ことを知見し、これらの知見に基づき、本発明を
完成するに至つた。 すなわち、本発明は、(1)ポリオール成分が、 一般式 〔式中、ｘは０〜７の数、ｙは２〜３の数、Ａは
官能基数ｙの飽和または不飽和の臭素化ポリオー
ル残基を、Ｒは水素または炭素数が１〜５のアル
キル基を表わす〕で表わされるハロゲン化ポリエ
ーテルポリオール（）および （）官能基数が２〜８、プロピレンオキシド
とエチレンオキシドの付加量が重量比で75〜95／
25〜５の範囲にあり、かつ水酸基価が約20〜100
mgKOH／ｇのポリエーテルポリオール からなり、（）対（）の重量比が約75〜25／
25〜75であるポリオール (2)ポリオール成分100重量部に対し約５〜20重
量部の水および(3)ポリイソシアネートを触媒およ
び整泡剤の存在下に反応させることを特徴とする
ポリウレタンフオームの製造法である。 本発明に使用されるハロゲン化ポリエーテルポ
リオール（）としては、次式で示されるポリエ
ーテルポリオールがあげられる（例；特公昭56−
24654号公報、特開昭50−70312号公報に記載のも
の）。 〔式中、ｘは０〜７の数、ｙは２〜３の数、Ａは
官能基数ｙの臭素化された飽和または不飽和のポ
リオール残基を、Ｒは水素または炭素数が１〜５
のアルキル基を表わす〕 前記式で表わされるハロゲン化ポリエーテルポ
リオールは、たとえば次のような一般式 〔式中、ｘ、ｙ、Ａは前記と同意義〕で表わされ
るエピクロルヒドリンオリゴマーのポリグリシジ
ルエーテルを、希釈した酸性媒体中（例；硝酸、
過塩素酸など）で加水分解するかあるいは炭素数
が１〜５の一価脂肪族アルコール（例；メタノー
ル、エタノール、プロパン−１−オール、第３級
ブチルアルコールなど）を用いてアルコーリシス
することにより得られる。 前記式で示されるエピクロルヒドリンオリゴマ
ーのポリグリシジルエーテルは、その自体公知の
方法で、臭素化された炭素原子数２〜６個の飽和
または不飽和脂肪族ジヒドロキシ化合物により開
始されるエピクロルヒドリンのオリゴマー化によ
り得られる末端クロルヒドリン基を有するハロゲ
ン化ポリエーテルポリオール類の脱塩酸によつて
製造される。 たとえば、グリセリンモノブロムヒドリン、
３，４−ジブロム−ブタン−１，２−ジオール、
２，３−ジブロムブタン−１，４−ジオール、
２，３−ジブロムブト−２−エン１，４ジオール
類、３，４−ジブロムブト−２−エン−１，２−
ジオール類、２，２ビス−ブロムメチル−プロパ
ン１，３−ジオールおよび１，２，５，６テトラ
ブロムヘキサン３，４ジオールのごとき飽和また
は不飽和臭素化ジオール類、ブロム化ペンタエリ
スリトールなどのトリオール類によつて開始され
るエピクロルヒドリンのオリゴマー化によつて得
られたハロゲン化ポリエーテルポリオール類を脱
塩酸することによつて得られる。 本発明に使用されるポリエーテルポリオール
（）としては、たとえばエチレングリコール、
プロピレングリコール、ジエチレングリコール、
グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタ
ノールアミン、ペンタエリスリトール、α−メチ
ルグルコシド、トルイレンジアミン、４，4′ジフ
エニルメタンジアミン、キシリトール、ソルビト
ールなどの活性水素含有化合物に、特にプロピレ
ンオキシドとエチレンオキシドとをその重量比で
75〜95／25〜５、好ましくは80〜90／20〜10とな
るような量で付加重合された水酸基価約20〜100
mgKOH／ｇのポリエーテルポリオールがあげら
れる。プロピレンオキシドとエチレンオキシドの
付加の順序は特に限定されるものではなく、たと
えば一般におこなわれているようにプロピレンオ
キシドの重合の後にエチレンオキシドがブロツク
状に重合したいわゆる“EOチツプ”タイプのも
のでも、エチレンオキシドの重合ブロツクがプロ
ピレンオキシド鎖中に分散されているものあるい
はランダムに共重合されたものいずれでもよい。 ハロゲン化ポリエーテルポリオール（）とポ
リエーテルポリオール（）の配合比率は重量比
で前者が約75〜25対後者が25〜75、好ましくは約
70〜40対30〜60程度である。 本発明では発泡剤として水が用いられる。 水はポリオール成分100重量部に対して約５〜
20重量部、特に約６〜15重量部の割合で用いられ
る。水の使用量が５重量部未満では独立気泡構造
となり、フオームの収縮等が起りやすい。一方、
水の量が20重量部をこえるとフオームが発泡時に
崩壊するなど、好ましくない現象がみられる。 本発明では発泡剤として水とともに、たとえば
トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロ
メタンなどの塩素化フツ素化炭化水素などを用い
ることができる。 その量はポリオール成分100重量部に対して約
０〜60重量部程度である。 一般に、スプレー発泡などの薄い物の発泡の場
合には塩素化フツ素化炭化水素系発泡剤は使用し
ないかあるいは少量でもよいが、ブロツク物の発
泡時のようにフオーム内部に蓄熱されるような場
合には約40〜60重量部使えばスチームなどが発生
しにくくなる。発泡剤の量は要求されるフオーム
の密度、施工法などにより適宜選択される。 本発明に使用されるポリイソシアネート成分と
しては、たとえばトリレンジイソシアネート、ジ
フエニルメタンジイソシアネート、１，５ナフチ
レンジイソシアネート、ポリメチレンポリフエニ
レンポリイソシアネート（Ｃ−MDI）、粗成のト
リレンジイソシアネートおよびこれらとポリオー
ルとポリイソシアネートが過剰の状態で反応させ
て得られるいわゆるプレポリマーも使用できる。
これらのなかで特に好ましいポリイソシアネート
成分はＣ−MDIである。 本発明に使用されるポリイソシアネートの使用
量（NCOインデツクス）は特に限定されないが、
通常、ポリオール成分と発泡剤として使用される
水の活性水素１当量に対し、約0.4〜1.0当量、特
に約0.6〜0.8当量程度が好ましい。 本発明に使用される触媒としては、たとえばメ
チルモルホリン、エチルモルホリン、トリエチル
アミン、ジメチルエタノールアミン、ジメチルシ
クロヘキシルアミン、テトラメチルエチレンジア
ミン、テトラメチルプロパンジアミン、テトラメ
チルヘキサメチレンジアミン、ペンタメチルジエ
チレントリアミン、トリエチレンジアミンなどの
３級アミン類があげられる。これらのなかで、特
にジメチルシクロヘキシルアミン、テトラメチル
ヘキサンジアミンが好ましい。触媒の使用量は、
発泡方法や要求されるフオームの反応性などによ
つて適宜選択されるが、通常、ポリオール成分
100重量部に対し約0.5〜10重量部の範囲である。 本発明に使用される整泡剤としては、破泡効果
のある特殊なシリコン油を使う必要はなく、一般
にウレタンフオーム用として用いられるシリコン
整泡剤があげられる。 触媒、整泡剤以外に、たとえば安定剤、充てん
剤、顔料などを必要により加えてもよい。 本発明では、ハロゲン化ポリエーテルポリオー
ル（）、ポリエーテルポリオール（）、水およ
びポリイソシアネートを触媒および整泡剤の存在
下に反応させることにより硬質ないし半硬質のポ
リウレタンフオームが得られる。 反応は自体公知の手段、たとえばワンシヨツト
法（プレポリマー法）あるいはフローシング法
（泡沫法）などによりおこなわれる。 本発明によれば、ポリオール成分（）と
（）の種類や配合割合あるいはポリイソシアネ
ートの種類や量を適宜変えることによつて硬質な
いし半硬質的な性状を有するポリウレタンフオー
ムが容易に得られる。一般にポリオール成分
（）を多く使う程、また、NCOインデツクスが
高くなる程、硬質的な性質が強くなり、逆にポリ
オール成分として（）が多く、またNCOイン
デツクスが低くなる程、軟質的な性質となる。 本発明によれば、均一でしかも連通気泡を有し
たポリウレタンフオームが安定して得られる。 また、本発明の方法により得られるポリウレタ
ンフオームは圧縮強度や引張強度などの点ですぐ
れた物性を有しているので家屋、車輛などの断熱
材、吸音材、衝撃吸収材として使用される。 以下に実施例をあげ本発明を更に具体的に説明
する。実施例中Ixol Ｂ−251、Ixol Ｍ−125はソ
ルベー社のハロゲン化ポリエーテルポリオールで
あり、前記特公昭56−24654号公報記載の方法に
より製造されたものであり、次の性状をそなえて
いる。Ixol Ｂ−251はOHNo.345mgKOH／ｇ、
粘度、（25℃）6500cps、Br含量、32％、Cl含力、
７％の性状で、一方、Ixol Ｍ−125はOHNo.235
mgKOH／ｇ、粘度、（25℃）約2500cpsの性状で、
Br含量33％、Cl含量、７％のハロゲン化ポリエ
ーテルポリオールである。 実施例 １ ２の柄付ポリビーカーにIxol Ｂ−251 50ｇ、
アクトコールGF−56（グリセリンベース、PO量
85wt％、EO量15wt％、OH価56）50ｇ、シリコ
ーンＦ−305 ３ｇ、ジメチルシクロヘキシルアミ
ン2.6ｇ、純水８ｇ、フレオン11 40ｇを秤り取り
撹拌して均一にした後に102ｇのポリメチレンポ
リフエニレンポリイソシアネート（Ｃ−MDI、
NCOインデツクス0.6）を注ぎ込み均一に撹拌し
て25cm×25cm×20cmのボツクス内へ注入した。
各々の液温は20℃に調整しており、その反応性は
クリームタイム10秒、ゲルタイム36秒で得られた
フオームは非常に細かなセル構造を持ち、密度
11.8Kg／m3、独立気泡率０％の完全なオープンセ
ルフオームで、DIN65％圧縮強度0.11Kg／cm2、引
張強度0.28Kg／cm2、伸び率74％であつた。 実施例 ２ 実施例１と同様の方法で、Ixol Ｂ−251 75ｇ、
アクトコールGS−92（グリセリンベースPO量
85wt％、EO量15wt％、OH価40）25ｇ、シリコ
ーンＦ−305 ３ｇ、ジメチルシクロヘキシルアミ
ン2.6ｇ、純水10ｇ、フレオン11 40ｇと130ｇの
Ｃ−MDIを反応させて得られたフオームの反応
性はクリームタイム10秒、ゲルタイム37秒で、密
度10.3Kg／m3、圧縮強度0.13Kg／cm2、独立気泡率
０％、引張強度0.18Kg／cm2、伸び率67％であつ
た。 実施例 ３ 実施例１と同様な方法でIxol Ｂ−251 25ｇ、
グリセリンベースPO90wt％、EO10wt％よりな
り、末端２級の水酸基でOHNo.56のポリエーテ
ルポリオール75ｇ、シリコーンＦ−305 ３ｇ、シ
リコーンＦ−230 １ｇ、純水８ｇ、フレオン11
50ｇと76ｇのＣ−MDI（NCOインデツクス0.5）
とを反応させ得られたフオームの反応性はクリー
ムタイム８秒、ゲルタイム46秒で、均一な細かな
セル構造を持ち密度は10.5Kg／m3であつた。 実施例 ４ 実施例１と同様にして、Ixol Ｍ−125 50ｇ、
アクトコールGF−56 50ｇ、シリコーンＦ−305
3.0ｇ、水12ｇ、ジメチルシクロヘキシルアミン
2.5ｇおよびフレオン11 40部を混合し、さらにＣ
−MDI 129ｇ（NCOインデツクス0.6）を加え10
秒間はげしく混合し、混合液を実施例１と同様ボ
ツクスに移し発泡させた。クリムタイム18秒、ゲ
ルタイム37秒、ライズタイム46秒を示し、均一微
細セル構造のフオームが得られた。このフオーム
は密度11.2Kg／m3、独立気泡率０％、熱伝導率
（24℃）0.0326Kcal／m.nr℃を示した。 実施例５〜７および比較例１〜２ 実施例１と同様な方法で、次表の処方で発泡を
おこなつた。ブレンド用として使つたポリエーテ
ルポリオールＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは次のような性
状のポリエーテルである。
【表】
【表】
【表】 実施例および比較例から明らかなように、本発
明に使用されるEO系ポリエーテルポリオールの
EO付加量は、27％以上のものでは得られるフオ
ームが収縮し、本発明の目的とする良好なオープ
ンセルフオームを得ることができなかつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ポリオール成分が、 一般式 〔式中、ｘは０〜７の数、ｙは２〜３の数、Ａは
    官能基数ｙの飽和または不飽和の臭素化ポリオー
    ル残基を、Ｒは水素または炭素数が１〜５のアル
    キル基を表わす〕で表わされるハロゲン化ポリエ
    ーテルポリオール（）および （）官能基数が２〜８、プロピレンオキシド
    とエチレンオキシドの付加量が重量比で75〜95／
    25〜５の範囲にあり、かつ水酸基価が約20〜100
    mgKOH／ｇのポリエーテルポリオール からなり、（）対（）の重量比が約75〜25／
    25〜75であるポリオール、 ２ ポリオール成分100重量部に対し約５〜20重
    量部の水および(3)ポリイソシアネートを触媒およ
    び整泡剤の存在下に反応させることを特徴とする
    ポリウレタンフオームの製造法。
JP56169519A 1981-10-22 1981-10-22 ポリウレタンフオ−ムの製造法 Granted JPS5869219A (ja)

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